压挖掘机的铰接式机器人,其动态特性对位置非常敏感。因此,要在所有位置以恒定的增益稳定的控制机器是困难的。为了解决这个难题,根据位置的自适应增益调度并入反馈环中(图6)。如图7所示,自适应放大系数(KZ或Kθ)作为函数的两个变量,2和Z、2表示斗柄的伸长量,Z是表示铲斗的高度。5模拟实验结论反铲水平动作控制的模拟实验是将本文第4节所描述的控制算法用在本文第2节所讨论的液压挖掘机的模型上。(在SK-16大型液压挖掘机进行模拟实验。)图8表示其中一组结果。控制系统启动5秒以后,逐步加载扰动。图9表示使用前馈控制能减少控制错误的产生.6半自动控制系统建立在模拟实验的基础上,半自动控制系统已制造出来,应用在SK-16型挖掘机上试验。通过现场试验可验证其操作性。这一节将讨论该控制系统的结构与功能。6.1结构图10的例子中,控制系统由控制器、传感器、人机接口和液压系统组成。控制器是采用16位的微处理器,能接收来自动臂、斗柄、铲斗传感器的角度输入信号,控制每一操作手柄的位置,选择相应的控制模式和计算其实际改变量,将来自放大器的信号以电信号形式输出结果。液压控制系统控制产生的液压力与电磁比例阀的电信号成比例,主控阀的滑芯的位置控制流入液压缸液压油的流量。为获得高速度、高精度控制,在控制器上采用数字处理芯片,传感器上使用高分辨率的磁编码器。除此之外,在每一液压缸上安装压力传感器以便获得压力反馈信号。以上处理后的数据都存在存储器上,可以从通信端口中读出。6.2控制功能控制系统有三种控制模式,能根据操作杆和选择开关自动切换。其具体功能如下。(1)反铲水平动作模式:用水平反铲切换开关,在手控斗柄推动操作中,系统自动的控制斗柄以及保持斗柄底部的水平运动。在这种情况下,当斗柄操作杆开始操控时,其参考位置是从地面到斗柄底部的高度。对动臂操作杆的手控操作能暂时中断自动控制,因为手控操作的优先级高于自动控制。
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